喬 木,李康馳,吳俊靜,武華玉,周佳偉,梅書棋,彭先文
(湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所∕動物胚胎工程及分子育種湖北省重點實驗室,武漢 430064)
產(chǎn)仔數(shù)性狀是影響豬繁殖性能的重要經(jīng)濟(jì)性狀之一,對養(yǎng)豬業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著直接的影響。影響豬產(chǎn)仔數(shù)的因素有很多,如遺傳、環(huán)境以及品種等,遺傳是主要的影響因素。而豬產(chǎn)仔數(shù)性狀受多基因控制,并且其遺傳力較低,依靠傳統(tǒng)的育種方法周期長,進(jìn)展緩慢。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將分子標(biāo)記輔助選擇育種與傳統(tǒng)育種相結(jié)合,可以有效加快豬繁殖性狀的選擇進(jìn)程。因此,尋找影響母豬產(chǎn)仔數(shù)性狀的候選基因及關(guān)鍵分子遺傳標(biāo)記,并將其用于標(biāo)記輔助選擇育種,對提高母豬的繁殖性能具有重要意義。
氧化型低密度脂蛋白受體1 基因(Oxidized low-density lipoprotein receptor1,OLR1)具有結(jié)合和氧化低密度脂蛋白的作用[1],有關(guān)該基因的研究主要集中于人類心腦血管系統(tǒng)的疾病[2-4],在小鼠中主要影響甘油三酯的形成和脂肪細(xì)胞的分化[5-7],在牛中有研究表明與牛乳脂率和牛肉品質(zhì)相關(guān),該基因在豬脂肪組織高表達(dá)并且與胴體和脂肪形狀相關(guān)[8,9],但是未見與母豬產(chǎn)仔數(shù)性狀相關(guān)的報道。
本研究篩選鑒定了豬OLR1基因遺傳多態(tài)位點,并在硒都黑豬中進(jìn)行了基因型分布檢測,將不同基因型與產(chǎn)仔數(shù)性狀進(jìn)行了相關(guān)性分析,為豬的繁殖性狀標(biāo)記輔助選擇育種提供新的分子標(biāo)記。
采集355 頭硒都黑豬血樣(湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所原種豬場),并收集其總產(chǎn)仔數(shù)(Total number born,TNB)和產(chǎn)活仔數(shù)(Number born alive,NBA)性狀記錄。
采用Invitrogen 公司的DNA 提取試劑盒(PureLinkTMPro 96 Genomic DNA Purification Kit,K182104A)提取基因組DNA,按照說明書進(jìn)行操作。
根據(jù)NCBI 中豬OLR1基因序列(GenBank 登錄號:NC_010447.5),采用primer 5 設(shè)計引物。上游引物:5"-AGCCGGGAGAACTGCTTG-3",下游引物:5"-AGACCCACCATACCCTGT-3",由北京奧科生物科技有限公司合成。
PCR 總反應(yīng)體系(20 μL):基因組DNA 1 μL,2×TaqPCR Mix 10 μL,上、下游引物(10 μmol∕L)各1 μL,滅菌ddH2O 7 μL。PCR 反應(yīng)程序:94 ℃預(yù)變性3 min;94 ℃變性30 s,58 ℃退火40 s,72 ℃延伸20 s,34 個循環(huán);72 ℃延伸10 min。PCR 產(chǎn)物以1.5% 瓊脂糖凝膠電泳檢測,將目的條帶利用生工生物工程(上海)有限公司的Gel Extraction Kit 試劑盒進(jìn)行純化,純化產(chǎn)物送至北京奧科生物技術(shù)有限公司測序,序列比對篩選SNP。
采用PCR 直接測序法在355 頭硒都黑豬群體中進(jìn)行SNP 不同基因型的分布規(guī)律檢測。
用SAS 9.1 統(tǒng)計軟件GLM 程序分析此多態(tài)位點的不同基因型與硒都黑豬總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)性狀的相關(guān)性。進(jìn)行不同SNP 基因型組合的方差分析,并進(jìn)行顯著性檢驗,所采用模型為:
式中,Yij為性狀表型值,μ為平均值,Gi為基因型效應(yīng)(包括基因加性效應(yīng)和顯性效應(yīng);加性效應(yīng)用1、0 和-1 分別代表TT、TC 和CC 基因型,顯性效應(yīng)用1、-1 和1 分別代表TT、TC 和CC 基因型);Fj為豬場綜合效應(yīng);eij為殘差效應(yīng)。
選取10 頭硒都黑豬基因組DNA 為模板,進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,獲得片段長度238 bp(圖1)。
圖1 豬OLR1 基因部分序列PCR 產(chǎn)物
測序發(fā)現(xiàn)在此段序列的第70 bp 處存在T∕C 突變,與NCBI 中豬的基因組序列進(jìn)行比對,發(fā)現(xiàn)位于基因組g.61808176 bp 處,存在TT、TC 和CC 3 種基因型(圖2)。
圖2 豬OLR1 基因g.61808176 處T/C 突變位點測序
在硒都黑豬群體中檢測OLR1基因g.61808176 T∕C 位點等位基因頻率和基因型分布規(guī)律如表1 所示。從表1 可以看出,存在TT、TC 和CC 3 種基因型,TT 基因型個體最多,T 等位基因占95.9%。
表1 OLR1 基因g.61808176 T/C 位點多態(tài)性分布規(guī)律
在355 頭硒都黑豬群體中進(jìn)行不同基因型與總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)性狀間的關(guān)聯(lián)分析,統(tǒng)計分析結(jié)果如表2 所示。由表2 可以看出,在硒都黑豬中,g.61808176 T∕C 位點的TT 基因型個體的總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)都極顯著高于TC 和CC 基因型個體(P<0.01),且加性效應(yīng)達(dá)到極顯著水平(P<0.01),因此T 等位基因是優(yōu)勢等位基因。
表2 豬OLR1 基因g.61808176 T/C 突變位點與繁殖性狀關(guān)聯(lián)分析
目前已報道的豬產(chǎn)仔數(shù)性狀相關(guān)基因有ESR、FSHβ、RBP4和PRLR等[10-12];豬產(chǎn)仔數(shù)性狀相關(guān)的SNPs 如OPN基因第6 136 bp 處C∕A 突變[13],BM?PR1B基因第6 外顯子595 bp 處的G∕C 和643 bp處的C∕T 突變等。隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展,越來越多與產(chǎn)仔數(shù)性狀相關(guān)的基因被發(fā)現(xiàn)[14],但主效基因以及主效基因相關(guān)SNPs 研究較少[15]。
本研究鑒定獲得了豬OLR1基因g.61808176 處T∕C 突變位點,位于OLR1基因第四內(nèi)含子的7 bp,在355 頭硒都黑豬中對不同基因型分布規(guī)律進(jìn)行了檢測,發(fā)現(xiàn)T 等位基因占比最高。首次將不同基因型與產(chǎn)仔性狀進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析,TT 基因型個體的總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)最高,其次為TC 基因型個體,CC基因型個體總產(chǎn)仔數(shù)和產(chǎn)活仔數(shù)都顯著低于TT 型個體,T 等位基因為提高豬產(chǎn)仔性能有利等位基因,在育種中選留TT 基因型和TC 基因型個體,有利于提高豬的繁殖性能,該分子標(biāo)記可用于豬繁殖性狀標(biāo)記輔助選擇。